单载体多播/广播服务的自适应可扩展服务质量体系结构

摘要

本发明涉及一种用于在移动通信系统的核心网络或无线接入网的网络实体中过滤复用的分组流的方法。复用的分组流提供多播或广播服务，并且经由网络实体从服务中心传递到移动终端。此外，网络实体包含提供服务质量管理功能的服务管理器。本发明进一步涉及配备有过滤能力的网络实体，以及涉及包含该网络实体的通信系统。为了提供自适应的多媒体广播/多播服务QoS体系结构，该体系结构可扩展到大量用户，本发明建议经由单载体服务以复用的分组流形式提供服务，以及为在服务分布树之内的节点配备过滤能力，其中过滤能力允许基于从服务管理器获得的下行链路服务质量限制来过滤复用的流。

说明书

技术领域

本发明涉及一种用于在移动通信系统的核心网络或无线接入网的网络实体中过滤复用的分组流的方法。复用的分组流提供多播或广播服务，并经由该网络实体从服务中心传递到移动终端。此外，网络实体包含提供服务质量管理功能的服务管理器。本发明进一步涉及配备有过滤能力的网络实体，以及包含该网络实体的通信系统。

背景技术

编码技术的最近进展允许把多播/广播服务的数据在多个流上传送，例如可替代的(联播)或可选的(分层的多播)。由于这种方法在多播通信中使得能够进行粗粒度服务质量适应，所以已经吸引了因特网团体的注意，并且已经在此基础上开展了多项工作，例如，如DiffServ(Differentiated Services-参见Blake等，“An Architecture for Differentiated Services”，RFC2475，1998，所有IETF作出的RFC和因特网草案可以在http://www.ietf.org上得到。)、RSVP(参见Braden等，“Resource ReSerVation Protocol(RSVP)-Version 1 MessageProceesing Rules”，RFC2209，1997)、或NSIS(参见Hancock，“Next Steps inSignaling：Framework”，Internet Draft(draft-ietf-nsis-fw-05.txt)，2003)。但是，3G通信网络的体系结构，例如像3GPP网络的体系结构，不同于因特网的体系结构，并因此要求不同的或附加的解决方案。

随着带宽密集型多媒体应用不断扩散到不同用户组，人们在因特网的多播速率和拥塞控制领域进行了深入研究。自从McCanne等(参见McCanne等，“Receiver-driven Layered Multicast”，Proceedings of ACM SIGCOMM’96，p.117 to 130，1996)的开创性工作，人们已经认为多速率的多播是用于流传送情况中速率适应的非常有前途的方法。已经提出了如下技术，即：基于累积的分层的数据组织(分层级编码)或基于流复制(独立的和可替代的流)，使用映射到不同的质量级的多个多播组来传送相同内容。此外，两种方法的组合也是可能的。例如，使用不同的数据率的标准编码方案编码的或对不同丢失率鲁棒的单音频流和多个可替代的视频流的会话。

通常，因特网多播模型提供用于把具有不同的QoS参数的数据分配到多播分布树的子集的基本机制。主机，其使用因特网分组管理协议(IGMP-参见Fenner，“Internet Group Management Protocol，Version2”，RFC2236，在http://www.ietf.org上可得到)与多播路由器进行通信，原则上可以通过加入/离开多播组来主动适应子树中的QoS。

但是，不是所有通信网络，例如移动通信网络，都遵循因特网的端到端范例。在这点上，遵循端到端原则意味着：仅仅依赖于固有的网络信令，即分组丢弃和延迟变化，终端主机负责对网络条件的适应。

另一方面，移动通信网络通常遵循网络中心方法来提供QoS，从而产生了不同的多播/广播服务模型。通过IGMP或相似的对专用网络节点的信令，允许订阅的用户表达对多播会话的兴趣。但是沿其提供服务数据的数据分布树、当需要时、例如响应切换、会由网络自主地建立及修改。由于无线电网络控制器具有可用资源的知识(例如，通过提供资源控制功能)，这种方法尤其有益，并且它允许向终端用户提供或多或少无缝的服务。

也已经开发了用于在因特网中提供不同通信服务的网络中心的方法。一个众所周知的在网络中置入增强的功能的方式是建立传输级或应用级网关、或引入主动网络节点，如分别在Amir等“An application level video gateway”，Proceeding of ACM Multimedia’95，SanFrancisco，CA，USA，November 1995或在Metzler等“AMnet：Heterogeneous Multicast Services based on ActiveNetworking”，Proceedings of the 2^nd Workshop on Open Architectures andNetwork Programming(OPENARCH99)，New York，NY，USA，March 1999中提出的。

由于代码转换操作、前一种方法强加了相当数量的开销，而后一种方法提供了一种框架，在每种情况下必须适应这种框架来提供网络特有功能和机制。

人们建议用于MBMS体系结构中的不同的QoS的第一个概念，为可以在http://www.3gpp.org上得到的3GPP TR 23.846：“Multimedia Broadcast/Multicast(MBMS)：Architecture and functional description(Release6)”，V6.1.0，December2002中的选项G。它定义了MBMS载体服务，MBMS载体服务可以包括多个流(可选的或可替代的)，每个映射到单个RTP实例。在GGSN(网关GPRS支持节点)和RNC(无线电网络控制器)之间的特有遂道上传输每个流，该隧道在MBMS服务期间被保持。

因此，原则上对于RNC，在会话开始时选择MBMS服务的流以及在会话持续期间改变/增加流是可能的。但是，为了允许这种功能，在无线接入网(RAN)中必须实现适当的机制。必要的先决条件是流状态和关系的传送和管理，其允许RAN节点根据小区或下游节点的当前条件，选择(一组)适当的流。

目前，3GPP多媒体广播/多播服务(MBMS)体系结构只支持非常简单的QoS模型。它基本上提供非可扩展的和非自适应的服务，其中或者使用相同的QoS建立MBMS分布树的所有分支或者取消全部服务。在网络节点之间没有QoS值的协商，其暗示着：如果相应网络节点不能满足QoS要求，则可能不能建立一些分支。这在会话开始时或在会话持续期间都是有关的，例如在每次切换时，此时必须创建/拆掉分布树的新分支。

另一方面，关于其所提供的能力，即处理能力、显示器大小等，移动终端是相当不同的。目前的MBMS体系结构不能处理这种不同性，或者它可能通过以下来处理这种不同性：将所有终端(具有较好或较差能力的那些终端)都置于最差情况下，其中所有都适应于最差的质量。

发明内容

本发明的目的是提供一种自适应的多媒体广播/多播服务QoS体系结构，该体系结构可扩展到大量用户。另一个目的是提供一种能够处理不同的终端的广播/多播服务QoS体系结构。又一个目的是设计一种允许适应变化的网络条件的体系结构。

通过独立权利要求的主题来解决所述目标。本发明的有利实施例是从属权利请求的主题。

根据本发明实施例，提供了一种用于在移动通信系统的核心网络或无线接入网的网络实体中过滤复用的分组流的方法。复用的分组流提供多播或广播服务，并且经由该网络实体把该复用的分组流从服务中心传递到移动终端。此外，该网络实体包含提供服务质量管理功能的服务管理器。

所述方法可以包含如下步骤：经由单载体服务，该网络实体接收广播或多播服务，其中以包含多个分组流的复用的分组流形式接收所述广播或多播服务，每个分组流与服务质量属性相关联；以及网络实体接收信息，该信息指示复用的分组流的多个分组流的每个和/或分组流的组合的服务质量属性。

此外，网络实体可以从服务质量管理功能获得指示下游数据传输可用的服务质量的服务质量限制。通常，服务质量管理功能可以提供用于该网络实体的每个下游接口的服务质量限制。在另一步骤中，网络实体可以选择多个分组流中的、在从服务质量管理功能获得的服务质量限制之内可以传输到移动终端的那些分组流，其中基于接收的复用的分组流的分组流的服务质量属性进行该选择。一旦已经选择了提供多播或广播服务的复用的分组流的分组流，就把其传送到移动终端。

根据这个实施例，网络实体具有过滤能力，该过滤能力通过选择在从服务质量功能中获得的服务质量限制之内把其向下游朝移动终端传送的那些流或其组合，使该网络实体能够过滤包含多个独立流的合成分组流。为了确定服务的多个流的哪个流(或哪个流组合)可以向下游中继，使用由网络实体接收的服务质量属性来匹配流的服务质量要求和可用的下游资源。因此，可以使用复用到无线电载体、或更确切地讲复用到其传输信道的可替代的、分层的或互补的流来提供多播或广播服务。

还应该注意，根据本发明的变形，可以通过明确地指出可能的流组合的属性或隐含地指出多个分组流的每一个的各自属性及它们相互关系(例如哪些流可以被组合、哪些流是可替代的流等等)来指出用于组合的服务质量属性。

在另一个实施例中，网络实体可以是具有服务质量管理功能的移动通信系统的无线接入网的任何实体、或者是具有服务质量管理功能的核心网络的任何实体。此外，应该注意，可以存在多于一个网络实体对沿着分布树提供的复用的分组流进行过滤，其中沿着该分布树把多播或广播服务提供到移动终端。

根据另一个实施例，网络实体还可以接收指示各个分组流的传输标识的信息，该信息用于从复用的数据流中分解独立的分组流。由于以复用的形式提供各个流，因此网络实体可以使用传输标识来选择及分解那些来自载体服务的传输信道的、可以在从服务质量管理功能获得的服务质量限制之内向下游传送的分组流。因此，传输标识可以允许网络实体识别接收的复用的数据流的各个分组流。

在本实施例的变形中，可以把包含在分组流的UDP分组中的UDP端口号、包含在传送分组流的IP分组中的IP首标的服务类型字段中设置的值、包含在传送分组流的IP分组中的IP首标中设置的DiffServ CodePoint值、或分配给传送复用的分组流的分组流的数据分组首标的MPLS标签用作传输标识。

根据另一实施例，在向下游转送之前，网络实体把所选择的分组流复用为新的复用的分组流。

在另一实施例中，网络实体可以建立包含与复用的分组流的过滤相关的信息的上下文。在这点上，该上下文也可以指示每个流的状态，即其是由网络实体传送还是丢弃。因此该方法进一步包括步骤：形成与多播或广播服务相关的上下文，该上下文包含指示复用的分组流的分组流的和/或分组流的组合的和选择用于传送的分组流所要求的服务质量属性的信息。在另一实施例中，基于该上下文选择用于向下游传送的分组流。

本发明的另一实施例涉及过滤例程对不断变化的下行链路能力的适应，例如下行链路的服务质量限制的改变或在由具有过滤能力的其它下行链路网络实体保持的上下文的改变。

在这点上，网络实体可以使用网络实体的服务质量管理功能监控在该网络实体接口处的可用下游资源，并且可以相应地更新上下文。例如，如果已经监控到所监控的结果的改变，则可以通过选择多个分组流的、可以在由监控的可用下游资源所暗示的限制之内提供到移动终端的那些分组流，以及基于该选择更新上下文中的信息，来执行所述更新。

此外，如果更新了网络实体的上下文，则网络实体可以把指示网络实体的上下文的信息传送到至少一个上游网络实体。如将更详细描述的，如果有必要，接收的上流网络实体可以使用这个信息更新其自身保持的上下文并相应地适应过滤例程。

在这个实施例的变形中，网络实体可以从下游网络实体接收指示至少一个上下文的信息，该上下文指示可以提供的、各个下游的服务质量。如果有必要，基于指示该至少一个上下文的信息，网络实体可以更新其上下文。

为了允许适应不断变化的下行链路能力，可以更新网络实体的上下文，和使过滤例程基于在上下文中保持的信息，适应过滤例程、即选择流和它们的转送。例如，即使朝向下一下游网络实体的下行链路资源足以转送音频流和视频流，但是保持的上下文指示视频流不能进一步向下游传送，因此网络只能传送音频流。

本发明的另一实施例涉及为了允许过滤例程适应不断变化的下行链路能力所使用的信号。根据这个实施例，网络实体可以从下游实体接收用于升级或降级给传送多播或广播服务的复用的分组流提供的服务质量级的请求，并且作为响应、传送指示是否可以把该服务质量提供到进行请求的下游实体的消息。

如果后一消息指示不能提供所请求的服务质量，则从服务质量管理功能获得的服务质量限制一指示可以提供所请求的服务质量，网络实体就可以把指示可以提供所请求的服务质量的消息传送给进行请求的下游网络实体。

在这个实施例的变形中，不允许进行请求的下游网络实体传送用于升级或降级服务质量级的请求，该请求与已经接收到针对其的、指示不能提供所请求的服务质量的消息的请求相对应。因此，预防了由于重复传送升级/降级请求和重复拒绝所述请求所产生的振荡。

例如，当用户试图在小区内一个接一个地加入服务时，这些振荡可能出现。假设对于第一用户，RNC可能接收对其对给请求的用户提供服务的请求的否定的响应。根据建议的机制，RNC将不转发来自该小区内的其它用户对相同服务的任何请求，直至来自上游节点的“通知”指示现在已经许可了最初拒绝的服务请求。由于上游节点和下游节点可以记住它们最近做过什么，所以由这个变形所建议的解决方案更具备状态(stateful)。

因此，根据本发明实施例，可以支持如上所述的有状态的解决方案和无状态的解决方案，即为每个用户发送请求。

为了支持服务的不同编码，本发明的另一实施例预见在网络实体处接收关于流类型的、指示形成复用的分组流的分组流是分层的、可替代的还是互补的分组流的信息，并把流类型信息存储在上下文中。

如上已经指示的，可以由网络实体保持关于复用的分组流的每个分组流的、指示相应分组流是否由该网络实体传送的状态信息。保持这个信息的一种可能性可以是把其存储在网络实体的上下文中。

根据本发明的另一实施例，形成复用的分组流的多个分组流是具有独立优先级的分层的分组流，并且复用的分组流包含提供基本服务质量的基本分组流和增强基本分组流提供的服务质量的至少一个增强分组流。

在本发明的另一实施例中，形成复用的分组流的多个分组流的分组流是具有相同优先级和各自服务质量属性的可替代的分组流。

根据这个实施例的变形，网络实体可以接收关于对默认分组流或多个分组流的分组流的默认组合的信息，并可以把这个信息存储在所述上下文中。

在又一变形中，网络实体可以接收关于多个分组流的分组流的可替代组合的信息，并可以把这个信息存储在所述上下文中。

根据本发明的又一实施例，形成复用的分组流的多个分组流的分组流是具有相同优先级并属于一种媒体类型的互补的分组流。

在另一实施例中，服务质量管理功能提供对于该网络实体的每个接口的服务质量限制，并且该网络实体为每个接口独立选择转送的分组流。

在又一实施例中，网络实体可以把至少一个选择的流转换为可以在从服务质量管理功能获得的服务质量限制之内传送的流。因此，例如在没有由网络实体接收的流可以在服务质量限制之内向下游传送的情况下，网络实体可以使一个或多个所选择的流匹配下游的服务质量限制。该转换可以包括转换编解码器类型、空间或时间分辨率、以及从多分层的到单分层的流和从恒定比特率到可变比特率或反之中的至少一个。

根据本发明的另一实施例，接收到的关于复用的分组流的所要求的服务质量属性的信息指示以下中的至少一个：每个分组流的最大的、保障的带宽、服务数据单元的传送顺序、服务数据单元的最大规格、服务数据单元格式、服务数据单元的误差率、残留位的误差率，是传送还是丢弃错误的服务数据单元的指示，传输延迟参数，载体服务的业务处理优先级、以及无线电载体服务的分配/保持优先级。

此外，本发明实施例提供一种用于过滤复用的分组流的网络实体。网络实体可以是移动通信系统的核心网络或无线接入网的一部分。复用的分组流提供多播或广播服务，并且可以经由网络实体从服务中心传送到移动终端。网络实体可以包含提供服务质量功能的服务管理器，以及用于经由单载体服务接收广播或多播服务的接收装置，其中以包含每个与服务质量属性相关联的多个分组流的复用的分组流形式接收多播或广播服务。

还可以使接收装置接收指示复用的分组流的多个分组流的每一个或分组流的组合的服务质量属性的信息。此外，网络实体可以包含：通信装置，用于从服务管理器的服务质量功能获得服务质量限制，该服务质量限制指示下游数据传送可用的服务质量；处理装置，用于选择多个分组流的在获得的服务质量限制之内可以提供到移动终端的那些分组流，其中处理装置用于将所述选择基于接收到的关于复用的分组流的分组流的服务质量属性；以及传送装置，用于把提供多播或广播服务的复用的分组流的所选择的分组流传送到移动终端。

在这个实施例的变形中，网络实体还可以包含适合执行根据上述不同实施例的过滤方法的装置。例如，网络实体还可以包含：分解器，用于从复用的流中分解各个流；以及复用器，用于基于所选择的流形成新的向下游传送的复用的流。

此外，根据另一实施例，本发明提供移动通信系统，包含：服务中心、以复用的数据流形式接收多播或广播服务的至少一个移动终端、以及至少一个上面描述的网络实体。

此外，本发明的另一实施例提供一种用于存储如下指令的计算机可读介质，当被处理器执行时，这些指令使处理器过滤移动通信系统的核心网络或无线接入网的网络实体中复用的分组流。复用的分组流可以提供多播或广播服务，并且可以经由网络实体从服务中心传送到包含提供服务质量管理功能的服务管理器的移动终端。

可以使处理器通过如下步骤来过滤复用的分组流，即：经由单载体服务接收广播或多播服务，其中以包含每个与服务质量相关联的多个分组流的复用的分组流形式接收多播或广播服务；接收指示复用的分组流的多个分组流的每一个或分组流的组合的服务质量属性的信息；从服务质量管理功能获得指示下游数据传送可用的服务质量限制；选择多个分组流的可以在所获得的服务质量限制之内提供到所述移动终端的那些分组流，其中该选择基于复用的分组流的分组流的所接收到的服务质量属性；以及把提供多播或广播服务的复用分组流的所选择的分组流传送到移动终端。

此外，在这个实施例的变形中，计算机可读介质还可以存储如下指令，当被处理器执行时，这些指令使处理器执行根据上面描述的不同实施例之一的过滤方法的步骤。

附图说明

下面参考附图更详细地描述本发明。使用相同参考标识标明相似或相应的细节。

图1示出了UMTS的QoS体系结构的总览；

图2、3和4分别示出了根据本发明不同实施例的过滤可替代的、可选的和分层的分组流的适应节点(例如RNC)；

图5和6分别示出了3GPP MBMS体系结构的用户平面协议簇和控制平面协议簇；

图7和8分别示出了根据本发明不同实施例的基于UDP端口号和IP首标的TOS字段过滤分组流的适应节点(例如RNC)；

图9示出了MBMS激活例程的消息顺序图；

图10示出了GTP-C MBMS会话开始请求消息；

图11示出了GTP-C MBMS注册请求消息；

图12示出了根据本发明实施例的单载体QoS体系结构；

图13和14示出了根据本发明实施例的在对不断变化的网络资源进行适应之前和之后的单载体QoS体系结构的分布树；

图15示出了用于控制平面中UMTS载体服务的QoS管理功能；以及

图16示出了根据MBMS标准的MBMS管理功能。

具体实施方式

下面的段落将描述本发明的不同实施例。只用于示范性目的，关于UTMS通信系统概述了大多数的实施例，并且在随后部分中使用的术语主要涉及UMTS术语。但是，所使用的关于UMTS体系结构的术语和关于UMTS体系结构的实施例的描述并不意欲把本发明的构思和想法限制到这种系统。

在上面的技术背景部分给出的详细说明也仅仅意欲更好地理解在下面描述的主要为UMTS特有的示范性实施例，并且不应该被理解为把本发明限制到该移动通信网络中的处理和功能的所描述的特定实现。

进一步注意到，主要关于对QoS的带宽要求和相应因素描述本发明。但是，QoS区分和适应也可以应用于任何其它QoS参数，例如以丢失率、或参数的组合。

(用于增强的多播/广播服务体系结构的设计方面)

当设计解决本发明的上述目标的多播/广播服务体系结构时，应该考虑以下方面。

在3GPP TS 22.246：“Multimedia Broadcast/Multicast(MBMS)user service；Stage 1(Release6)”(Version6.4.0，March2004，可在http://www.3gpp.org上得到)和在3GPP TS23.246：“Multimedia Broadcast/Multicast(MBMS)；Architectureand function description(Release6)”(Version6.1.0，December2003，可在http://www.3gpp.org上得到)中指定的MBMS体系结构处于高级阶段。为了能被考虑用于快速和普遍的部署，增强的多播/广播服务体系结构可以遵循该体系结构规格，并且只有当合理时才与其不同。因此，可以避免网络节点之间的QoS协商，并且保持所产生的关于信令和过滤的开销尽可能低。

此外，当设计增强的多播/广播服务体系结构时，另一方面是涵盖对内容适应的许多可能性。例如，可以涵盖现有的自适应的媒体编解码器，并且可以提供用于将来扩展的框架。

一种用于克服目前MBMS体系结构的局限的可能方法可以是使用自适应的媒体编解码器。自适应的媒体编解码器的例子是分层的编解码器，譬如MPEG2或MPEG4。典型地，这些编解码器以(至少)两层或更多层编码媒体信息，其中最底层是最重要层。后面的(较高的)层依赖于先前的(较低的)层。

也可以把内容编码成几种独立的表示法，例如使用允许提供具有不同带宽要求或不同误差恢复力的可替代的流的MPEG-1编码器。

自适应媒体编解码器的另一例子是多描述编解码器(MDC)系列。在这种编码类型中，把代码编码成多个互补的层，即基本层的概念以及对先前层的依赖性消失了。具体地，所接收到的MDC-编码的分组数越高，所获得的质量就越高。

另一设计考虑可以是无线接入网资源的可用性。如前面概述的，不丧失一般性，可以典型地把无线接入网考虑为临界系统，在该系统中由于缺少无线电资源，所以传输载体的建立可能表示瓶颈。因此，增强的多播/广播服务体系结构可以考虑无线电网络控制器中的适应功能。

由于终端节点的移动性，在正在进行的会话期间分布树可能改变。因此，增强的多播/广播服务体系结构可以允许在会话开始时和在会话进行期间两者中的适应，例如在切换时。

用于增强的多播/广播服务体系结构的另一可能的设计方面是提供对网络和无线电部件中不断变化条件的适应。通过可能经过多个RNC和多个SGSN的MBMS分布树，可以把MBMS数据分配给多个用户。

因此，从用户观点来看，可以在独立的GTP(GPRS隧道协议)隧道(GGSN<->SGSN，SGSN<->RNC-参见图5)和无线电载体(RNC<->UE)上提供包含单MBMS服务的不同媒体成分，使得能够为每个成分区分QoS。因此，在无线电接入和核心网络处，增强的多播/广播服务体系结构都可以处理QoS问题。

为了实现某个网络QoS，可以从用户服务(例如多播或广播服务)源到目的地建立具有清楚定义的特性和功能的载体服务(例如MBMS载体)。载体服务包括使得能够提供已约定的QoS的所有方面。这些方面是控制信令、用户平面传输和QoS管理功能等等。在图1中示出了UMTS载体服务分层的QoS体系结构。特定层上的每个载体服务使用由低层提供的服务提供其各自的服务。

在指定、建立、修改和保持具有特定QoS的UMTS载体服务所需的节点(GGSN、SGSN、RNC等)之间的功能的特定关系可能是实现所特有的。这意味着，可以使用多种技术，譬如DiffServ、IntServ(参见Braden等“IntegratedServices in the Internet Architecture：an Overview”，RFC1633，1994)、RSVP或MPLS。

考虑UMTS的例子，把这些功能分配到UMTS实体意味着，这些实体可以执行对于UMTS载体服务所协商的QoS约定。这些功能的具体实施可以依赖于实现，并且只需要保持所指定的QoS特性。所有UMTS实体的QoS管理功能一起可以确保在UMTS载体服务的接入点之间提供所协商的服务。

对于建立新的增强的多播/广播服务体系结构，如在3GPP TS23.107：“Technical Specification Group Services and System Aspects；Quality ofService(QoS)concept and architecture(Release6)”(参见Version6.1.0，March2004)的6.2.1.1节中描述的服务管理器的功能是尤其让人感兴趣的。服务管理器协调控制平面的功能(例如MBMS载体上下文、MBMS用户服务上下文)以便建立、修改和保持其负责的服务(参见图15)。此外，其为所有用户平面QoS管理功能提供相关属性(例如保障比特率、最大比特率、最大分组大小、丢失率等等)。

服务管理器可以进一步给其它实例提供服务(例如MBMS载体上下文管理功能)，可以与对等服务管理器互发信号，以及可以使用由其它实例提供的服务。服务管理器可以进一步执行属性转换(例如，应用分组丢失率到RLCSDU丢失率、SDU丢失率到层1/层2块误差率)，以便请求较低层服务。此外，它可能询问其它控制功能以便接收对服务供应的许可。

因此，可以假设，提供这种基础构造，并且给出MBMS载体和QoS管理功能之间的交互关系。这允许使网络(CN)和无线接入网条件两者都为MBMS服务的上下文管理功能所知，该网络(CN)和无线接入网条件由于关于用户将如何使用可用资源的不确定性以及其它不可预见的情况而必然会变化。

例如，后者的说明性例子是典型的闪众(flash-crowd)现象，其中特定服务器和相关网段被用户请求超载。另一个例子可以是路径上某节点的故障或关于多少用户将连接到像3GPP PSS的单播服务的不确定性。

当设计增强的多播/广播服务体系结构时，另一方面可以是网络资源的有效使用。取代建立可能具有公用节点的具有不同QoS值的并行分布树，该QoS体系结构可以允许尽可能远地向下游中继最大可能的公用数据量，因此复用网络带宽和资源。典型的情形可以是RNC使用不同的可用资源(例如不同比特率)来支持不同基站，在这种情况下，更合理的是在一个(或多个载体)中将所有支持的媒体编码率向下游转送到RNC，并让RNC确定要向哪个基站转送哪个内容。

此外，当设计增强的多播/广播服务体系结构时，另一方面是使得能够进行多播/广播服务的网络驱动的适应。在目前的MBMS体系结构中，MBMS用户一般具有很小的或没有机会与服务器(例如BM-SC)协商会话传递的细节。这里网络驱动的适应变得重要。

(增强的多播/广播服务体系结构)

根据本发明的一个实施例的结构，增强了MBMS传输服务和MBMS用户服务的概念。考虑一种使用单载体服务(例如MBMS载体)来提供多播或广播服务(例如MBMS服务)的方法。扩展QoS体系结构使得在网络节点(网络实体)处区分用户服务的流/载体成为可能。在这种方式下，使用这种信息有可能网络驱动地适应不断变化的资源、不同的终端和不同的网络部件。

在下面只用作示范性目的而考虑的MBMS服务的时间线如下：在数据平面，只要任何中间网络实体满足了QoS要求(限制)，则以复用的分组流形式向下游转送用于所请求的多媒体广播或多播服务的可选的/可替代的/互补的流。如果中间节点不能转送属于用户服务的所有分组流，其滤出流以便使整体会话流适应可用的QoS。中继的上下文信息(即，在扩展的MBMS载体上下文中)使得网络节点能够执行这种过滤。

由于节点知道其余可用的选项，所以上下文信息进一步可以允许网络响应突发的能力改变(升级/降级)。所中继的上下文信息描述用于服务配置的选项，即服务语义(semantics)，并且例如可以把它存储在MBMS载体上下文中。另一个设计可能性可以是向下游转送关于被丢弃的和未丢弃的流的状态的信息。在下面段落中将提供详情。

不丧失一般性，可以把无线接入网考虑为3GPP体系结构中的瓶颈，并且可以把核心网络考虑为容量过大(over-provisioned)。应该注意，本发明不限于只在这种假设下应用。因此，可以在RNC中实现过滤实体(即“适应节点”)，如图2、3和4描述的，这是由于RNC可以具有关于自己无线电域中可用资源的知识。这使它们足以提供这种功能。在这种方式下，RNC作为“适应节点”起作用。

通常，RAN或CN中的任何网络实体可以作为过滤实体起作用。但是，选择知道向下游朝向接收所请求服务的移动终端的链路上的资源的那些实体作为过滤实体是可行的。

可以使用控制消息触发在适应网络实体处的过滤器初始化。因此，可以使用如下解释的MBMS例程把服务语义向下游发信号到相应的RNC。可以把服务语义理解为指关于传递用户服务的流、它们之间的相互关系、以及它们的QoS特性(QoS profile)的信息。

根据本信息的一个实施例，在指定的MBMS信令消息的可选字段内，提供反映服务语义的这些信息。此外，如果中间节点、譬如GGSN和SGSN不理解消息扩展的值，它们可能不需要分析和处理该消息扩展的值。它们只需要把这些值向下游转送。

根据本发明的另一实施例，上面概述的自适应QoS构思进一步计划允许服务支持用于编码给定内容的不同范例(例如分层的、可替代的或互补的)。这是一种用于提供MBMS服务的新方法，并且这样一来它还没有反映在目前体系结构中。目前，只定义用于必要的MBMS上下文信息的信令和管理的占位符，但是没有定义如何实现不同的可能性。因此，使用扩展的MBMS服务上下文来存储服务语义(例如，关于属于服务的流、它们之间的相互关系、它们QoS特性等的信息)是与目前的MBMS体系结构兼容的。

此外，应该注意，在目前的MBMS体系结构中，流的概念是不清楚的，即没有指定是对每个QoS级建立独立的MBMS载体还是对相同MBMS载体建立独立隧道。但是，这个问题进而会严重影响服务宣告(announcement)、服务激活、和服务上下文说明。

(扩展的MBMS载体上下文)

下面描述保持在适应节点中的、根据本发明实施例的扩展的MBMS载体上下文。提出的上下文包含关于流关系的附加信息，并且把它们的分布保持在RAN和CN的理解该信息的那些网络实体(即所谓的“适应节点”)中。否则，为了确保向后兼容性，网络节点可以忽略该扩展。

表1-根据本发明实施例的扩展的MBMS载体上下文

参数描述/值IP多播地址标识由上下文描述的MBMS载体的IP多播地址。APN接入点名称，在其上定义IP多播地址。TMGI分配给MBMS载体服务的临时移动组身份。状态载体平面资源的状态(例如，“备用”或“有效”)。所需的MBMS载体能力具有最低要求的流的QoS。QoS载体的QoS特性。这个字段包含载体QoS参数，譬如最大或保障的带宽。“适应节点”可以使用这些信息(除了优先级和可替代的组之外)来确定载体是先取得(pre-empted)的还是增加到服务上的。此外，也可能在这里定义和包括流之间的不同关系所需要的QoS属性。MBMS服务区域MBMS载体服务分布的区域。下游节点的列表已经请求了MBMS载体服务并且已经向其转送了通知和MBMS数据的下游节点的列表。UE数目以该节点为主机的、已经加入该多播MBMS载体服务的UE(用户设备)的数目。流IE包含关于每个流和关于流如何彼此相关的信息的信息元素(IE)。这对于过滤功能是必要的(参见下面的详述)。

根据流之间的相互关系，每个流信息元素可以包含不同的字段。对于每个示例的类型(分层的、可替代的和互补的)，将在下面描述信息元素。

表2.1-用于分层的流的流IE

流类型每个MBMS载体包含多个流。该信息元素指示流是如何彼此相关的。例如，流可以是分层的、可替代的或互补的。分层的流可以具有不同的优先级，并且彼此依赖。可替代的流可以具有相同优先级但是具有不同QoS特性：例如三种不同的音频质量。互补的流也可以具有相同的优先级，并且通常属于相同的媒体，例如多描述编解码器。流列表这个列表包含描述载体中的流的一组列表元素(如下面概述的)

表2.2-用于分层的流的流列表IE

优先级在MBMS载体中流的优先级。QoS特性流的QoS特性。这个字段包含载体QoS参数，譬如最大或保障的带宽。“适应节点”可以使用这些信息(除了优先级和可替代的组之外)来确定载体是先取得的还是增加到服务上的。此外，也可能在这里定义和包括流之间的不同关系所需要的QoS属性。传输标识用于分解目的的标识。(例如，UDP端口、封装的IP地址、IP“TOS”字段、DSCP、MPLS标签等)转送状态包含用于每个下游节点的流的转送状态(例如“转送”或“丢弃”)的列表。网络节点可以具有多个下游节点(例如，附接到SGSN的多个RNC)，流可能被或可能不被转送到这些下游节点。对于每个下游节点接口，在这个列表中指定了这个流的转送状态。

表3.1-用于可替代的流的流IE

流类型流是否是分层的、可替代的、互补的或其他的。每个MBMS载体包含一个或多个流。这是指示流如何彼此相关的信息元素。例如，流可以是分层的、可替代的或互补的。分层的流具有不同的优先级，并彼此依赖。可替代的流

具有相同的优先级但是具有不同的QoS特性：例如三种不同音频质量。互补的流也具有相同的优先级，并且通常属于相同的媒体，例如多描述编解码器。流列表这个列表包含描述载体中的流的一组列表元素(如下面概述的)。默认流组合这个字段标识默认的流或流的组合，例如通过(多个)传输标识。可替代的流组合这个字段标识可以合理地替代上面默认选项的流或流的组合，例如通过使用(多个)传输标识。可替代的流组合可以定义，例如较低带宽流组合。其他组合可以(例如)以不同于默认选项的语言来定义流的组合。此外，可以表示基于区域的组合以便使流组合适合提供MBMS服务的区域，例如基于位置的服务。

表3.2-用于可替代的流的流列表IE

QoS特性流的QoS特性。这个字段包含载体QoS参数，譬如最大的或保障的带宽。“适应节点”可以使用这些信息(除了优先级和可替代的组之外)来确定载体是先取得的还是增加到服务上的。此外，也可能在这里定义和包括流之间的不同关系所需要的QoS属性。传输标识用于分解目的的标识。(例如，UDP端口、封装的IP地址、IP“TOS”字段、DSCP、MPLS标签等)转送状态包含用于每个下游节点的流的转送状态(例如“转送”或“丢弃”)的列表。网络节点可以具有多个下游节点(例如，附接到SGSN的多个RNC)，流可能被或可能不被转送到这些下游节点。对于每个下游节点接口，在这个列表中指定了这个流的转送状态。

表4.1-用于互补的流的流IE

流类型流是否是分层的、可替代的、互补的或其他的。每个MBMS载体包含一个或多个流。这是指示流如何彼此相关的信息元素。例如，流可以是分层的、可替代的或互补的。分层的流具有不同的优先级，并彼此依赖。可替

代的流具有相同的优先级但是具有不同的QoS特性：例如三种不同音频质量。互补的流也具有相同的优先级，并且通常属于相同的媒体，例如多描述编解码器。流列表这个列表包含描述载体中的流的一组列表元素(如下面概述的)。

表4.2-用于互补的流的流列表IE

QoS特性流的QoS特性。这个字段包含载体QoS参数，譬如最大的或保障的带宽。“适应节点”可以使用这些信息(除了优先级和可替代的组之外)来确定载体是先取得的还是增加到服务上的。此外，也可能在这里定义和包括流之间的不同关系所需要的QoS属性。传输标识用于分解目的的标识。(例如，UDP端口、封装的IP地址、IP“TOS”字段、DSCP、MPLS标签等)转送状态包含用于每个下游节点的流的转送状态(例如“转送”或“丢弃”)的列表。网络节点可以具有多个下游节点(例如，附接到SGSN的多个RNC)，流可能被或可能不被转送到这些下游节点。对于每个下游节点接口，在这个列表中指定了这个流的转送状态。

(MBMS载体上下文扩展的信令)

沿着其把服务流提供到用户的分布树之内的中间节点，可以中继针对“适应节点”的MBMS消息中的流信息。

例如，可以使用标准信令协议，譬如基于GPRS的隧道协议(GTP-C)和RAN应用程序部分(RANAP)，转送反映MBMS服务的流/载体关系和属性的信息结构。应该注意，也可以使用其他协议传递MBMS载体上下文扩展。

根据本发明的另一实施例，可以使用GTP-C消息格式的私有扩展信息元素来传递信息结构。图10示范性图示了显示其中可以传递这些附加信息的私有扩展字段的GTP-C MBMS会话开始请求。私有扩展信息元素是可选的，并且典型地由运营商与供应商用于私有信息。可替代地，为了转送MBMS载体上下文扩展，也可以在协议消息中定义强制字段。

另外，为了建立MBMS载体并且执行MBMS例程，譬如MBMS会话开始或MBMS会话注册(例子参见上面提及的TS23.246的节6)，可以定义这些信息到RANAP控制消息的相应映射。

(单载体方法)

根据本发明实施例，使用单载体提供用户服务，即单传输信道。例如，可以使用单MBMS载体服务提供用户服务。

根据这个实施例，把下面的功能实体引入到多播/广播服务体系结构。新体系结构包含至少一个“适应节点”，其可以实现分组过滤实体。RAN或CN的这个网络实体可以使得经由相关联的无线电载体的传输信道提供用户服务的分组流适应网络限制。根据本发明的另一实施例，在用户服务的分布树之内提供多于一个的适应节点。

可以向在用户服务的分布树之内的适应节点提供包括流信息和流之间相互关系的上下文信息。例如，可以以如上所述的扩展的MBMS载体上下文形式存储这个上下文信息。

提出的单载体方法允许具有使用不同的QoS的分布树的分支，例如，接收不同用户服务QoS的不同的基站。此外，不要求在非自适应的节点中实现任何功能。通过在适应节点中实现分组级过滤和在适应节点中引入附加的MBMS载体内容信息，可以在已知的体系结构上提供的、具有上面提及的优点的新的服务体系结构。

把属于不同的流的数据分组复用到单传输信道上，给其分配唯一的多播组地址。因此，复用的分组流包含用于提供用户服务的多个各个流。服务中心，例如广播/多播服务中心(BM-SC)，可以通过不同的装置接收流，例如从(第三方)内容供应商作为编码的原始数据(例如MPEG-2)或在因特网的多个IP多播信道上接收。

取决于基础服务体系结构，服务中心可以选择多种方式来执行数据复用。例如，使用不同的UDP端口号可以把编码的流封装到RTP/UDP分组。接下来，把UDP数据分组复用到与宣告的服务相对应的IP多播组地址上(参见图7)。描述用户服务的服务语义可以指示经由传输信道提供的各个流的端口号。

可以以包含对用户服务的描述(包括服务语义，例如如上面概述的扩展的MBMS载体上下文)的上下文的形式把该信息存储在每个适应节点中。可以由适应节点使用关于各个流的端口号的信息来从使用传输信道提供的复用的数据流中分解出各个流。

可替代地，可以使用IP首标的IP TOS(服务类型)字段来区分各个流。服务中心可以把数据分组复用到与宣告的服务相对应的多播组地址上，因此把每个原始流映射到服务类型字段的唯一的TOS字段值。因此，这个方法使用TOS字段来提供用于服务区分的手段，即提供允许适应节点检测提供用户服务的不同的流的标签(参见图8)。

此外，还应该注意，也可以使用其他标签，譬如DiffServ DSCP(DiffServ码点)或MPLS标签(多协议标号切换)作为复用字段，即当经由单载体提供用户服务的各个流时，用于区分它们。

如上面概述的，根据所使用的复用方案，即基于端口号、TOS字段等，可以在“适应节点”中区分数据分组。

如果服务提供流的可替代的(互斥的)流/组，根据目前的网络条件以及根据从服务中心接收的分解信息(其可以包含在上下文信息中)，“适应节点”可以只转送流的可替代的流之一/一组流。可以使用这个上下文消息建立上面概述的扩展的MBMS载体上下文。可以由每个适应节点的服务管理器检测所述条件。

如果以分层的流形式提供服务，则“适应节点”可以过滤流，使得产生的合成流不违反目前的网络条件，并遵守在上下文信息中表达的流依赖性。可以把关于流类型和分解的必要的上下文信息从服务中心提供到“适应节点”，并可以将其存储在本地MBMS载体上下文中(参见上面表中的流IE)。

(操作)

下面，描述根据本发明实施例对例程的改变和相应以信号传送信息的同时，参考目前的MBMS标准(参见TS23.246)概述提供MBMS服务的示范性操作。在MBMS会话激活和MBMS注册例程之后，在每个中间节点建立标准的MBMS载体上下文，所述每个中间节点是分布树的一部分。目前的MBMS载体上下文反映被传输数据以及载体参数的一些特性。但是，它不提供足够的信息来使得网络节点能够执行如上面概述的MBMS服务适应。

因此，根据本发明的这个实施例，通过引入如上面表1中描述的新的附加的条目，来扩展存储在分布树之内的每个适应节点中的MBMS载体上下文。

流信息元素(IE)提供信息，用于在“适应节点”中分解流和初始化过滤实体的。它可以进一步包括：流的类型，例如分层的、可选的和互补的；在适用的情况下所设置的流或组合的优先级；分配的传输标识；QoS特性和对于到下游节点的每个下游接口的转送状态。也可以定义流之间不同的关系所需要的进一步QoS属性。

应该注意，对于每个流，把独立QoS特性、对于每个下游接口的转送状态和(多个)传输标识存储在上下文中。根据这个实施例的变形，在使用单载体传送每个流的情况下，在扩展的上下文的流IE之内、在用于每个流的QoS特性中定义的参数对应于MBMS载体上下文的那些参数。

此外，应该注意，如在表1中所示的扩展的MBMS载体上下文的“QoS”字段包括对MBMS载体服务所需的服务质量。如果载体包含多个流，则“QoS”字段中的参数可以反映由所有有效流所要求的累积的服务质量。因此，提出的解决方案可以向后兼容目前的体系结构。

根据在TS23.246中定义的MBMS体系结构，作为MBMS服务激活消息的结果，在UE和中间节点中创建MBMS UE上下文。此外，作为MBMS注册例程的结果，在中间节点中创建MBMS载体上下文。当创建了用于服务的第一MBMS UE上下文时、可以在会话开始时，以及在正在进行会话期间、每当由于例如新参与者加入正在进行的会话或目前参与的终端的切换而使新的下游节点要求建立MBMS载体上下文，接下来触发MBMS注册消息。

根据本发明实施例，“适应节点”可以发信号表达它们对接收服务语义的兴趣，从而允许在相应适应节点建立扩展的MBMS载体上下文。“适应节点”可以通过使用如图11所示的MBMS注册请求的私有扩展IE来表达对这种信息的兴趣，其他方面该处理与标准注册例程没有不同。替代使用MBMS注册请求消息的私有扩展IE，可以定义这个消息之内的附加的强制字段。另一种替代方案是定义对服务语义的请求和传输的新消息/例程。为了简便，在这里使用私有扩展IE来举例说明。

进一步应该注意，根据本实施例的变形，服务中心默认地可以向分布树的所有节点发出允许建立扩展的MBMS载体上下文的附加服务语义。在这种情况下，不理解服务语义的节点可以简单忽略该附加服务语义。

在图16中示出了根据MBMS标准的注册例程。点画线意欲说明，如果已经设置MBMS载体上下文为有效，则在注册例程之后触发MBMS会话开始。注意，根据另一实施例，有可能在MBMS注册例程期间，在MBMS注册响应的私有扩展中发送根据上表2.1、2.2、3.1、3.2、4.1和4.2的流IE。

可替代地，另一实施例预见：当执行MBMS会话开始例程时，也可以传送根据上表2.1、2.2、3.1、3.2、4.1和4.2的流IE。在MBMS载体上下文建立之后，由BM-SC触发MBMS会话开始例程。根据本发明的这个实施例，可以使用MBMS会话开始请求传输用于MBMS服务的QoS参数，即如表1中的“QoS”字段，并且如果在MBMS注册例程期间还没有作的话，传输上面表2.1、2.2、3.1、3.2、4.1和4.2所示的服务语义。

通常，也可以使用MBMS开始例程(请求&响应消息)来给服务(载体平面)建立实际资源，即，直至触发MBMS会话开始例程，没有实际预留资源。

在GTP-C协议规格(参见3GPP TS29.060：“General Packet Radio Service(GPRS)；GPRS Tunneling Protocol(GTP)across the Gn and Gp interface(Release6)”，version6.4.0，March2004，在http://www.3gpp.org上可得)中定义了标准MBMS会话开始请求和其他MBMS控制消息。在这些消息定义中，指定了用于服务终端用户地址、访问点名称、和QoS特性的强制项目。此外，可选择地，可以提供私有扩展IE来允许运营商发出附加控制信息到网络节点。

根据本发明实施例，把扩展的上下文信息-所有的或部分的流IE上下文(参见表2.1、2.2、3.1、3.2、4.1和4.2)-封装到如图10描述的私有扩展IE区中。可替代地，也可以定义对这些消息的强制扩展，或者可以复用现有的IE用于传递这些信息。另一可替代方法可以是定义新的消息和例程来用于传递这些信息的目的。

如上面概述的，沿着分布树的中间节点可能不理解所提供的可选信息。在这种情况下，为了达到其目的地，即“适应节点”，这些节点可以中继这些信息。

此外，注意到，根据本发明的实施例，可以把MBMS会话开始请求中继到RAN的(多个)RNC。与那些用于利用核心网络中的GGSN和SGSN之间的GTP-C(参见图6)中继MBMS会话开始请求相似的消息，可以用于SGSN和UTRAN之间的通信(例如RNC)。可以使用扩展的RANAP协议把这些新消息传送到UTRAN。

假设“适应节点”已经接收到MBMS会话开始请求，它可以分析该消息并把包含在其中的消息存储在扩展的MBMS载体上下文中。根据本发明实施例，适应节点检验每个流和/或流的可能组合的QoS特性。

如果以可替代的流形式提供用户服务，并且下游QoS限制规定至少一个流是与QoS要求相关的，其可以在给定的下游限制之内转送，则适应节点可以用MBMS会话开始响应“请求已接收”来作出回答。

在使用分层的流来提供用户服务的情况下，如果下游的QoS限制允许至少提供承载基本层的流，则可以发送等效的响应。

在互补的流的情况下，只要每个节点的QoS限制允许它，就转送每个流。只要把至少一个流向下游转送，就提供肯定的响应。

因此，在上述情况下，适应节点可以使用能够支持的最佳QoS级来建立下游的载体，可以更新载体状态为“有效”，以及可以适当地设置流的状态，例如设置为转送或丢弃。

另一方面，如果对于在载体中提供的每个流，对节点的每个下游接口的QoS检验失败了，则不建立MBMS载体。

在本发明的另一实施例中，建议适应节点进一步可以配备有允许分组流转换的装置，例如把服务的一个或多个流匹配到下游QoS限制。例如，这可以应用在例如如下情况中，即对于在载体中提供的每个流，对节点的每个下游接口的QoS检验失败的情况。

可能的流(或流的组合)转换的综述出现在A.Vetro等作出的“VideoTranscoding Architectures and Techniques：An Overview”(IEEE SignalProcessing Magazine，March2003)中。代码转换技术可以响应不同的需要，

例如：

1.编解码器转换以便在不同的编解码器之间切换，

2.时间分辨率或帧速率降低，

3.空间分辨率降低，

4.恒定比特率到可变比特率，以及

5.多层流到单层流的转换。

对于不同的体系结构或专有的网络接口，应用编解码器转换可能是合适的，例如MPEG文件到Windows专有的WMA编解码器的转换。在保持编码的图像质量和降低处理需要的同时，帧速率降低对于降低比特率可能是有用的。对于帧速率降低的典型应用情况是监视应用，其中在存储容量方面，保持图像分辨率的速率降低是可接受的折衷。

当使媒体适应于较小的设备时，譬如移动终端，降低空间分辨率可能是有用的。从MPEG-2视频(5.3Mbps，30fps，720×480)到MPEG-4Simple ProfileLevel2(128Kbps，10fps，352×240)是典型的转换。

在M.Yong，Q.F.Zhu，and V.Eyuboglu，“VBR transport of CBR-encodedvideo over ATM networks”，in Proc.6^th Int.Workshop Packet Video，Porland，OR，Sept.1994中，举例说明了从恒定比特率流到可变比特率流的转换。目的是在可变比特率网络中处理恒定比特率流。

此外，另一个适应节点可以执行的转换例子是从多层流，例如MPEG-4FGS，到单层流的转换。这在Y.C.Lin，C.N.Wang，T.Chiang，A.Vetro，and H.Sun，“Efficient FGS-to-single layer transcoding”，in Proc.IEEE Int.Conf.Consumer Electronics，Los Angeles，CA，June 2002，PP.134-135中举例说明。

根据本发明的前面实施例，即使RNC是在分布树之内的唯一的“适应节点”，尽管它可能只转送这些流中的一些到接收服务的UE，但是它接收属于服务的所有流(参见图12)。

与其相反，根据本发明的另一实施例预见，RNC只接收流的子集，即只有由它的下游节点(例如基站)所支持的流。这暗示为了在RNC之前丢弃不必要的流，下一上流节点、例如SGSN也作为“适应节点”起作用。

在图13和14中图示了用于根据本发明的又一实施例的进一步增强广播/多播服务体系结构的例子。在图13和14中，RNC和SGSN两个都是“适应节点”。在该例子中，只有一个基站支持较高的QoS，并且分别把这个信息相应地传送给到上游节点SGSN和GGSN，因其只把所支持的流转送到下游实体，所以其可以适应下游网络限制。

在成功的MBMS会话开始例程结束时，可以建立包括必要资源(QoS参数)的数据分布树。使用基本结构(如例如在基于GPRS的网络中的GTP-U)的用户平面协议，可以把包含用于提供所请求的用户服务的各个流的复用的分组流透明地向下游转送到(多个)“适应节点”。

数据分组一到达“适应节点”，就基于所使用的传输标识来分解分组。

根据本发明的一个实施例，适应节点被置于控制无线电资源的节点中，例如RNC。为了更有效地使用无线电资源，3GPP体系结构中的RNC可以实现IP分组的首标压缩。通过分组数据集中协议(PDCP)，可以在RNC和UE之间实现首标压缩。

根据本发明实施例，即，过滤提供用户服务的分组流的网络实体可以是位于GTP-U终端点和PDCP实例之间的RNC，如图7和图8中所描述的情况。因此，由于RNC可以实现PDCP，它可以因此配备有处理IP数据分组和在它们的首标上执行操作的功能，譬如首标压缩。因此，也可以使得RNC从提供服务的传输信道中分解数据分组，例如如上面概述的基于UDP端口号、IP首标的TOS字段值等。

在传输服务数据期间，适应节点可以检查相应传送载体的每个数据分组的首标，并根据存储在扩展的MBMS载体上下文中的状态信息执行分组转送和丢弃。

为了总结经由单载体的服务传递方法，将在下面描述说明提供包含两个分层的流的MBMS服务的本发明的又一示范性实施例。该分层的流包含具有低带宽要求(例如8kbps)的音频流和具有适中带宽要求(56kbps)的视频流。提供的该音频流具有较高的优先级，并且由于它的低资源要求可以被提供到所有用户。视频流是可选的，并且如果网络条件不匹配整体要求则可以被滤除。例如通过使用MBMS服务订阅例程，用户订阅该用户服务。

步骤1：会话宣告

用户接收或检索会话描述，例如编码在会话描述协议(SDP)中、封装在会话宣告协议(SAP)中、在SMS消息中或在站点公布的。

下面的行示出了由用户终端接收的会话宣告的示范性片断。每个代码行之后注释解释该代码行的意思。

#

c＝IN IP4 232.255.255.112    //IP Multicast address allocated to transport channel

(分配给传输信道的IP多播地址)

m＝audio 64000 RTP/AVP XY  //port number and application protocol of the audio stream

(音频流的端口号和应用协议)

b＝AS:8                  //required bandwidth for the audio stream

(对音频流所要求的带宽)

m＝video 64002 RTP/AVP YZ  //port number and application protocol of the audio stream

(视频流的端口号和应用协议)

b＝AS:56                 //required bandwidth for the audio stream

(对视频流所要求的带宽)

#

步骤2：服务激活

用户使用在会话宣告中提供的IP多播地址来执行服务激活。如在图9中描述的，在UE和网络节点中触发UE上下文创建，并且如果必要，则触发MBMS注册例程，以给沿着分布树的中间节点提供必要的扩展的MBMS载体上下文。

步骤3：会话开始

在会话开始时，或正在进行会话期间每当新的节点触发MBMS注册例程并且扩展的MBMS载体上下文是有效的时，MBMS会话开始请求可以向下游转送。为了使节点能够建立分布树并分配必要的资源，这个消息给节点提供QoS要求。

根据这个实施例，典型地在MBMS会话开始请求消息中传递的MBMS载体上下文参数包括用于适应节点的附加的流信息。在本例子中，其可以是：流关系＝可选的；音频流(8kbps等)的QoS特性、优先级＝1、传输标识TOS＝1；视频流(56kbps等)的QoS特性、优先级＝2、传输标识TOS＝2。

如图10所示，这个消息或其部分可以在MBMS会话开始请求消息的私有扩展字段中传递。另外，预留载体平面(实际资源)。

注意，如上面所说明的，也可以在MBMS注册例程期间在MBMS注册响应中传递包含每个流的QoS特性、它们之间的关系等的流IE。在那种情况下，在MBMS会话开始例程期间，仍然可以执行MBMS载体QoS特性的传送和实际的资源预留。

此外，“适应节点”可以检验两个产生的QoS级(音频、音频&视频)，并假定至少可以转送音频流，则它可以把肯定的MBMS会话开始响应发送到下一上游节点。此外，适应节点把附加的载体信息存储到它的扩展的MBMS载体上下文中，并设置MBMS载体状态为“有效”。

在该例子中，进一步可以假设，在适应节点下游不能提供第二QoS级(音频&视频)，从而分别设置扩展的MBMS载体上下文中的音频和视频流的状态为“转送”和“丢弃”。

此外，只要下游的QoS限制不允许它的转送，适应节点就根据流转送状态设置分组过滤，并使用传输标识来滤除视频数据分组(基于IP首标的TOS字段值)。

步骤4：数据传输

肯定的会话开始响应消息一到达BM-SC，如果必要它就制备数据，并把音频和视频数据分组复用到分配的IP多播信道(232.255.255.112)上。这个例程包括，例如对于音频和视频分组分别适当地设置TOS字段为“1”和“2”。在这个实施例的变形中，根据流的优先级设置TOS字段值，例如TOS值越低，分组属于的流的优先级就越高。

沿着分布树转送这两个分组流(音频&视频)，直至它们到达“适应节点”。“适应节点”把承载流的IP分组转送到它的过滤实体，其丢弃具有设置为“2”的TOS字段的所有分组，如由用于视频流的扩展的上下文的状态字段值(例如“丢弃”)所示的那样。把属于音频流的其他分组转送到下游节点。

(MBMS服务期间的动态适应-切换和可用资源变化)

如上面所看到的，设置了用于动态适应的基础，即下游节点的任意一个可以提供的QoS升级或降级的情况下，“适应节点”可以处理这种请求。使用MBMS用户服务上下文，“适应节点”可以确定对于特定的下游节点激活的/去激活哪个流或流的哪个组，并且可以开始相应的例程。如果适应节点从服务管理器接收指示，表示它接口上的能力已经改变(例如增加了)，并且其从适应节点收到用于升级下游资源的请求，则适应节点可以使匹配升级的能力的所请求的流可用，并且可以把它中继到进行请求的下游适应节点。

如果在适应节点处匹配升级的能力的流是不可用的(例如已经由另一上游适应节点滤除)，则适应节点可以向上游转送该请求，在每个上游适应节点(如果有的话)中重复该处理。这在下面节中说明。

可以把MBMS载体的适应定义为升级、降级或以任何方式修改MBMS用户服务上下文的参数的处理。在多种情况下可能需要适应，例如：当移动终端(UE)从由一个RNC操控的一个小区移动到由不同的RNC操控的另一小区时，当在正在进行的MBMS服务中间、移动终端请求要接收服务时或当适应节点了解到可用资源已经改变(更好或更差)。

如上面提及的，可以考虑适应的两种类型：第一为静态适应，其在服务的开始(在MBMS会话开始例程期间)；以及动态适应，其在服务进行期间发生。此外，当在网络中有一个或多个适应节点时，可以执行一般的适应。

图12示出了根据本发明实施例的QoS体系结构。网络结构的RNC和SGSN作为适应节点操作。经由包含具有相应的QoS要求QoS1、QoS2、QoS3和QoS4的四个不同的流的单个载体提供服务。从服务中心把对该服务的各个流的这些QoS要求以及流之间关系(即声明四个流代表可选的流的信息)，提供到SGSN和RNC中的下游适应节点。所有适应节点都包含服务管理器，其QoS管理功能提供面向下游节点的接口的QoS限制。例如，SGSN1的QoS管理功能可以指示到RNC1和RNC2的链路的QoS限制。

使用这个由QoS管理功能提供的QoS限制，适应节点可以选择那些可以在这些QoS限制之内经由相应下游接口提供到下一下游节点的流。

例如，再次考虑SGSN1，QoS管理功能可以指示，例如在到RNC1的接口上，资源只足够用于转送分别具有QoS1和QoS3的流1和3。在到RNC2的接口上，资源允许转送流2、3和4(分别具有QoS2、QoS3和QoS4)。因此，SGSN1过滤来自GSGN的复用的流以得到所选的流，并把它们转送到下一下游节点，这里指RNC1和RNC2。

下面，描述用于有多于一个适应节点，例如RNC和SGSN，的一般情况的动态适应。

为了执行例如MBMS用户服务的适应，适应节点可以与在每个适应节点中提供的QoS管理功能(即如上所述的服务管理器)进行接口。QoS管理功能负责控制、分配和监控作为无线接入网或核心网络的一部分的网络中的可用资源。3GPP TS23.107的节6.2给出这种框架的操作详情。

假设每个适应节点可以使用QoS管理功能，每个适应节点可以注意到它的网络接口的能力或可用性的改变。这里改变的例子可以是为了提供MBMS服务要建立到下游或上游节点的隧道的数量或能力的增加或减少。在这个假设下，下面将提出用于在正在进行会话期间执行适应的可能的一组步骤。

在切换(即移动中端移动到新的小区)的情况下，则可以在从切换产生的分布树的新节点/分支中创建它的MBMS UE上下文(如果这个上下文仍不存在的话)。因此，如果新小区的上游节点不是分布树的一部分，则如在上面步骤2中所描述的，UE上下文传递可以触发MBMS注册和上下文创建。下面的步骤3和步骤4，因此导出到新的分支的数据传输。

在适应节点检测(例如通过信令)一个或多个下游节点已经提高它们的能力并且愿意接收用户服务的附加流的情况下，适应节点可以在扩展的MBMS载体上下文之内修改那个流的当前状态，可以利用这个升级的状态信息创建MBMS注册请求，并且可以把其向上游转送到下一节点。因此，由各个适应节点把本地扩展的MBMS载体上下文向上游传播，以便如果需要则允许接收的上游适应节点也相应地更新它的上下文和过滤设置。

如果所要求的附加流未出现在检测到可用性提高的适应节点处，而是所要求的附加流出现在检测到可用性增加的适应节点上游的节点处，则后一个适应节点可以中继从下游节点接收的指示资源增加的MBMS注册请求。这个消息向上游中继，直至发现能够转送这个请求的附加流的上游节点。否则，可以通过适应节点发送否定的消息，意味着该流不可用。

把相似考虑应用于服务的降级。适应节点总是可以首先丢弃该流，接下来可以更新它的扩展的MBMS载体上下文，并且可以使用例如MBMS注册请求向上游传播更新信息。响应该请求接收的肯定的MBMS注册响应可以指示所有上游节点都丢弃了该流。

如果接收该请求的任一个上游节点确定要保持流处于当前转送状态，则它可以返回对该请求的否定的响应消息。在这种情况下，只在沿着分布树的那个节点下游的那些中间节点处丢弃该流，包括MBMS注册请求的发信方。

根据本发明的又一实施例，适应节点可以使用下面的消息(即替代如上面的MBMS注册和会话开始例程的重载(overloaded)和修改的版本)来把网络资源变化传达到下游。指定了MBMS载体升级(降低)请求和响应消息。

适应节点和上游的适应节点可以交换这些消息。当上游的适应节点检测它们下游的能力的升级(或降级)时，它们可以发送MBMS载体升级(降低)请求。然后，考虑当前扩展的MBMS载体上下文，适应节点可以构成所建议的新的有效(无效)流的组。

1.一从下游接收到MBMS载体升级(降级)请求，收到该消息的每个适应节点就检测它是否可以改变它的下游能力的消息，并转送(丢弃)在请求中指示的(多个)流。如果适应节点可以增加下游能力，并可以转送所请求的流，则它可以传送肯定的MBMS载体升级响应，并把所请求的(多个)流向下游提供到进行请求的适应节点。

2.如果上游适应节点不具有所请求的(多个)流，但是它具有分配下游能力的能力，则它可以进一步向上游转送MBMS载体升级请求，直至到达能够提供所请求的(多个)流的适应节点(请注意，这个适应节点也可以是BM-SC)，在这种情况下重复上面项目1中的行为。

3.如果上游的适应节点不具有所请求的(多个)流和/或不具有分配下游能力的能力，则向下游发送指示该状态(例如通过“不授予”)的MBMS用户服务升级响应。

参考图13和图14解释根据本发明实施例的对链路上的变化资源的示范性适应。为了简便起见，只示出了用于RNC1和SGSN1的扩展的MBMS载体上下文。在图13所示的初始状态中，RNC1确定在从QoS管理功能获得的QoS限制之内只有具有QoS1的流1可以向下游转送到BS1和BS2。

这个消息也已经传送到SGSN1，结果已经丢弃流2到4，因为它们不由RNC1进一步向下游分配。在该例子中，假设RNC1中的QoS管理功能现在指示，在到BS2的接口上的资源已经显著增加，使得RNC1现在可以把流1和4(具有QoS1和QoS4)转送到BS2。

RNC1确定，由于没有从SGSN1在提供服务的复用的分组流之内接收到流4，所以已经在上游SGSN1丢失了流4。因此从RNC1传送升级请求到SGSN1，以便请求其把流4(具有QoS4)转送到RNC1。

一接收到该请求，为了确定是否有足够的资源是可用的以便现在把流1和4转送到RNC1，SGSN1从其QoS管理功能获得关于到RNC1的接口的QoS限制。如果是这样的，则SGSN1可以这样做，并如图14所示更新其扩展的MBMS载体上下文。此外，一接收到批准请求的通知或一在从SGSN1接收到的复用的分组流中检测到(新的)流4的出现，RNC1也就可以更新其扩展的MBMS载体上下文，并可以把流1和4转送到BS2。在图14中示出了最终状态。

根据本发明的又一实施例，当拒绝该请求的上游适应节点发送对于同一原始请求的、否定的MBMS载体升级响应时，MBMS载体升级请求的发起方仅仅可以发出一个新请求。这个操作是可行的，以便避免发送请求和否定的响应的振荡。为了允许最初否定该请求的上游节点在稍后的时间发送批准升级的响应消息，其可以存储该请求，并可以管理由于可用资源的改变是否升级变得可能。

对于丢弃一个流或多个流，即执行降级，基本原理类似于上面概述的升级情况：适应节点可以首先丢弃所选择的(多个)流，然后可以向上流发送MBMS载体降级请求。肯定的答复指示所有上游节点已经丢弃了该(多个)流，否定的答复指示至少有一个已经确定不这样做。

(用于MBMS广播服务的自适应可扩展QoS体系结构)

上面的先前实施例已经描述了用于多播服务的QoS体系结构。为了解决关于广播服务传送的问题，因此在下面段落中将描述这个体系结构的变化。可以把广播模式定义为从单源实体到广播服务区域的所有用户的多媒体数据(例如文本、视频、图像、视频)的单方向的单点到多点的传送。广播模式意欲有效地使用无线电/网络资源，例如在公用无线电信道上传送数据。如由网络(主环境)所定义的广播服务区域中传送数据。

在多播/广播服务中，数据传送可以适应不同的RAN能力或不同的无线电资源可用性，例如通过降低MBMS数据的比特率。

由移动终端接收到的广播服务可以涉及一个或多个连续的广播会话。例如，广播服务可以由单个正在进行的会话(例如媒体流)构成或可以涉及在一延长的时间周期上的多个间断的会话(例如消息)。

显然，广播服务也需要适应变化的网络和无线电条件。为了使得能够适应，扩展关于上面的参照多播服务描述的我们提出的体系结构。

然而，在多播和广播MBMS服务之间存在基本的区别：在MBMS广播服务中，不存在感兴趣的移动终端的订阅或加入。广播会话开始例程可以独立于移动终端服务激活而开始，即会话开始可以是BM-SC准备好发送数据的时间点。会话开始可以独立于由用户作出的服务激活而出现，即给定用户可以在会话开始之前或之后激活服务。实际上，会话开始触发用于载体资源广播/多播数据传输的建立和预留。

用户对接收广播服务的激活作出决定。例如，由移动终端(UE)作出的MBMS广播服务去激活对于其是本地的，即可以不与UTRAN交互地执行。由于在终端处对于服务激活，所以上需要与网络交互，对于MBMS广播也没有MBMS激活例程，因此也没有MBMS注册例程。

直接由MBMS广播会话开始例程创建用于MBMS广播服务的MBMS载体上下文。因此，为了扩展该体系结构到广播情况，根据发明的本实施例，扩展MBMS广播会话开始消息，使得把上述的产生扩展的MBMS载体上下文的必要的信息(参见表1、2.1、2.2、3.1、3.2、4.1和4.2)包括在修改的MBMS广播会话开始消息中。

如从上面已经变得明显的，由于当考虑MBMS广播时不存在MBMS注册例程，所以不可能使用这个例程来在(多个)适应节点建立扩展的上下文。替代使用扩展的MBMS广播会话开始消息，还必须定义附加的消息或例程来转达用于在(多个)适应节点处建立扩展的MBMS载体上下文的信息。

在其他方面，如上面参考多播服务概述的，相同的适应能力适用于广播服务。因此，根据本发明的这个实施例，为了滤除经由单个无线电载体的传输信道提供的复用的分组流，在(多个)适应节点内使用扩展的MBMS载体上下文和提供具有必要的过滤能力的适应节点的原则，也适用于广播服务。

(进化的UTRAN中的可扩展自适应QoS体系结构)

将来的UTRAN体系结构期望将更高智能(增强的控制和管理功能)进一步推广到网络的边界，例如到节点Bs(基站)。这样做的一个原因可以是消除目前RNC形成的单点失败。注意，这个将来的UTRAN体系结构可以完美地容纳根据上述的不同实施例的自适应的QoS体系结构。

对于使用上面概述的原则，可以在新节点中相应地复制扩展的MBMS载体上下文，例如新UTRAN体系结构的节点B+s。可相应地扩展提出的MBMS例程。其他功能和要求类似于在上面节中概述的那些。

本发明的另一实施例涉及使用硬件和软件实现上述的各种实施例。应该认识到，可以使用计算设备实现和执行上面提及的各种方法以及上述的各种逻辑块、模块、电路，例如通用目的处理器、数字信号处理器(DSP)、特定用途集成电路(ASIC)、现场可编程门阵列(FPGA)或其他可编程逻辑设备等。可以通过这些设备的组合来执行或实现本发明的各种实施例。

此外，也可以通过由处理器或直接在硬件中执行的软件模块来执行本发明的各种实施例。软件模块和硬件实现的组合也是可能的。可以把软件模块存储在任何类型的计算机可读存储介质中，例如RAM、EPROM、EEPROM、闪存、寄存器、硬盘、CD-ROM、DVD等。